基于电压稳定指标的分布式电源位置与容量优化配置

 分布式发电(Distributed Generation,DG)的电源位置和注入容量对配电网有重要影响。以配电网网损最小及电压稳定指标为目标,将DG位置和容量优化问题转化为一个多目标的非线性规划问题。构造模糊性的多目标优化算法,将2个优化子目标转化为单一目标,同时将节点电压越限和DG有功出力越限以罚函数的方式进行处理。采用惯性因子自适应的粒子群算法进行求解,为了加快求解速度,先计算节点有功网损微增率并进行排序,选出绝对值较大的节点作为DG安装候选节点。仿真结果表明,此算法收敛效率高,具有较强的搜索能力和自适应能力。     

基于分解式算法含分布式电源的配电网重构

本文提出分解式算法解决含多个DG的复杂网络故障后的重构,当含多个DG的复杂配电网出现故障后,以DG为电源形成孤岛运行,以使停电负荷最少且网损最小的网络重构算法。将原问题分解成孤岛划分主问题量和剩余系统的重构子问题:孤岛划分问题在尽量满足DG容量的情况下构造孤岛系统,同时得到剩余系统;重构子问题则对系统进行重构计算,通过反复求解达到整个问题优化的目的。     

基于OpenDSS的含光伏发电对配电网电压及网损的影响

光伏电源接入配电网后,改变了配电网的潮流分布,对配电网电压和网损产生了影响。在此基础上,分析了分布式光伏发电接入传统配电网后给配电网电压及网损带来的影响。结合IEEE37节点网络,在OpenDSS仿真软件中建立了仿真模型,定量分析了不同接入点和不同渗透率的分布式光伏对配电网电压及网损的影响。结果表明,合适的并网容量和接入位置对支撑节点电压和改善网损有一定积极作用。     

基于多目标的主动配电网有功无功协调优化

大量间歇性分布式电源接入配电网会引发电压越限,限制系统消纳分布式能源的能力.基于节点电压对注入功率的灵敏度分析,揭示了配电网注入有功功率和无功功率对节点电压皆具有调控作用.提出通过对分布式发电 (DG)、储能装置(ESS) 等的有功功率和无功补偿装置的无功功率的协调控制,实现主动配电网消纳间歇性分布式能源最大化、网损最小化和电压质量优质的综合优化目标.文中建立了主动配电网的多目标优化数学模型,应用判断矩阵法确定出多目标的权重系数,构建成一个综合优化的目标函数.应用粒子群算法进行寻优求解,可得到主动配电网的优化运行方案和调控策略.在IEEE33 节点测试系统上进行了多场景仿真分析和研究,结果表明： 应用文中所提出的主动多目标优化调控方法,既可满足安全约束条件,又能实现有效地降低 DG 切机量、降低有功网损、保持良好电压质量的综合效应.     

基于改进粒子群算法的分布式电源定址定容寻优

针对配电网中分布式电源的选址和定容问题,建立了包括分布式电源的运行维护费用、环境因素费用、网损费用的目标函数,并把潮流约束、电压约束、系统容量约束作为约束条件,采用改进的粒子群优化算法,确定分布式电源的位置和容量。对33节点配电系统进行仿真计算,得到了较为合理的安装位置和容量。     

考虑电动汽车充电桩无功响应的优化调度策略

随着电动汽车的普及,大规模电动汽车入网对配电网造成的影响愈加明显.在该背景下,提出了考虑电动汽车充电桩无功响应能力的充电站实时滚动优化调度策略,充分考虑电动汽车的时空分布特性以及充电站与电网之间的有功无功交互能力,建立双层模型分别从时间和空间上对充电站的有功无功进行优化调度.分别采用二次规划、二阶锥规划对上、下层模型进行求解,最后以改进的IEEE33节点配电网系统进行仿真,仿真结果表明该策略可以有效降低系统负荷峰谷差,减小系统网损,改善系统电压水平.     

基于改进入侵杂草算法的有源配电网重构

针对含分布式电源(DG)的有源配电网重构问题,建立考虑DG出力优化的多场景重构模型,提出改进入侵杂草算法(MIWO)求解.该模型从配电系统运行效益和环境效益两个角度,以有功网损、节点电压偏差、负荷均衡度、污染物排放环境成本和弃风弃光成本最小为目标函数.MIWO算法在入侵杂草算法的基础上,设计适用于重构问题的初始种群选择机制,优化了随机产生的初始值;融合Lévy飞行过程和类海明距离判定,保持了种群的多样性,避免陷入局部寻优;提出种子数量调节策略,提高了收敛速度.IEEE 33节点配电系统仿真结果验证了所建模型和所提算法的有效性.与入侵杂草算法、粒子群算法和遗传算法相比,MIWO算法收敛速度更快、寻优能力更强、稳定性更好.     

基于改进粒子群算法的配电网综合运行优化

在无功优化、分布式电源(DG)有功优化和网络重构协同的条件下,以有功网损最小为目标函数、多种电气限制和网络拓扑结构为约束条件建立了配电网综合运行优化模型;针对基本粒子群算法容易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点,提出一种改进的粒子群(IPSO)算法,并将其用于求解配电网综合运行优化模型.结果表明,所建配电网综合运行优化模型能够同时优化补偿电容器投切容量、有载调压变压器变比、DG出力和网络开关状态,从而获得配电网的最佳运行状态.同时,通过IEEE 33节点配电网算例的仿真结果验证了配电网综合运行优化模型的有效性和IPSO算法的高效性.     

计及经济效益的分布式电源多目标优化规划

建立了分布式电源(Distributed Generator,DG)多目标多约束的优化数学模型,以配电网有功损耗费用最小、分布式电源运行费用最小和系统有功网损最小作为目标函数,考虑功率平衡、电压越限等约束条件,采用线性加权的方式将多目标转化为单目标,并采用量子粒子群算法实现了上述目标的优化.通过对IEEE33节点系统仿真结果表明,合理优化DG的位置和容量可有效降低系统的经济费用,提高配电网的优化经济运行.     

基于配电网经济运行的馈线无功优化补偿

从配电网经济运行的角度 ,提出建立以降损效果最大为目标函数的模型 ,并将其分为单点补偿和多点补偿两种方式进行优化 ,确定配电网馈线电容器最佳安装位置和最佳补偿容量 .算例表明 ,对于 10kV带分支的长配电线路 ,经杆上无功优化补偿后 ,配电网的网损将进一步降低 ,经济效益可观 ,可推广采用 .     

考虑供需互动的含分布式电源配电网网架规划

通过分析供应侧电源出力特性和需求侧负荷响应特性,搭建了考虑DG主动管理和需求侧管理的配电网网架双层规划模型。上层以年初始投资成本最小化为目标函数,考虑了网络辐射状连通性约束;下层以综合运行成本最小化为目标函数,考虑了网络潮流、安全运行等约束。上下层模型分别采用Prim最小生成树算法及二阶锥规划法进行求解。最后结合某地区29节点配电网进行仿真验证,结果表明,该模型能有效促进DG消纳,提升含DG配电网规划的经济性。     

基于改进PSO算法的含分布式电源的配电网优化

为了对含分布式电源的配电网进行规划,提出了考虑配网实际运行约束下以配电网网络损耗、电压偏移及DG投资运行成本为目标函数的多目标优化模型.采用基于Levy Flights的粒子群优化算法对所构造模型进行优化,并对33节点配网系统进行仿真.结果表明所建模型是合理的,改进的PSO算法对求解含DG的配电网多目标优化问题是有效可行的.     

考虑风电不确定性的主动配电网阻塞管理策略

随着需求侧灵活性资源和风电等分布式资源的快速发展,灵活性资源用电行为的随机性以及风电出力预测的误差,使配网系统潮流发生改变,增加配电网潮流阻塞风险。为了解决风电不确定性造成的配网阻塞问题,研究考虑风电不确定性的主动配电网阻塞管理策略。首先基于Copula函数抽样生成表征风电不确定性的典型出力场景,将不确定变量转化为确定性场景进行优化计算,进而考虑主动配电网元件的运行特性,建立主动配电网双层阻塞管理优化模型。上层模型中,负荷聚合商预测日前电价,基于收集的风电、微型燃气轮机出力信息以用户用电成本最低为目标制定用电需求计划,并上报至配电网系统运营商;下层模型中,配电网系统运营商以总社会利益最大为目标对日前电价进行迭代,以线路功率和节点电压安全为前提求解最优潮流,得到节点边际电价并发布至负荷聚合商,指导其调整日前用电计划;通过上下双层的迭代交互,实现阻塞管理和社会利益最优。最后,通过IEEE 33节点算例进行仿真验证。结果表明：所提阻塞管理策略能保证线路功率和节点电压满足安全约束,有效解决主动配电网的阻塞问题。     

配电网节点边际容量成本研究

配电网的边际容量成本是配电网经济性研究的重要参数,不但直接表述了配电网中供电设备容量增加导致的投资成本的变化,也对电力部门关于电价制定、分布式电源(DG)配置、用户侧需求管理都有重要的指导作用。针对开环运行的配电网,通过灵敏度法构建灵敏度系数矩阵;并与边际网损系数法进行结合,对灵敏度法中各节点计算所需的网损量进行分摊调整,使其分摊的总网损和系统总网损一致,对配电网的节点边际容量成本(LMCC)进行更为精确的计算,最后运用MATLAB仿真软件在IEEE33节点配电网系统中进行了LMCC数值计算,验证了方法的合理性。     

考虑不确定性风险及结构脆弱性的配电网网架规划

高比例分布式新能源不确定性特征增加系统运行风险，易引发电压与支路功率越限问题，增大系统网架结构脆弱性。因此提出双层多目标配电网网架规划模型，以满足多元用户对供电可靠性及电能质量要求。首先，建立源荷概率模型，并基于概率潮流量化计算配电网节点线路越限风险；其次，基于复杂网络理论，对配电网结构进行脆弱性评估；然后，提出综合考虑不确定性风险与脆弱性影响的配电网网架结构双层多目标规划模型，上层优化网络拓扑，下层规划光伏容量，采用非支配排序遗传算法与改进粒子群算法分别对上、下层模型进行优化求解；最后，采用IEEE14节点系统对方法进行验证。结果表明，该方法可以得到满足不同光伏渗透率接入要求的经济稳定的网络结构。     

计及配网有功无功协调运行优化的SST规划方法

固态变压器(solidstatetransformer,SST)作为一种利用电力电子器件实现能量管理和功率控制的新型变电装置,其应用将极大地提高配电系统的柔性调控能力,从而解决由于分布式电源接入给配网带来的诸多问题.针对SST在配网中的选址定容问题,考虑SST协调配电网有功无功资源的运行优化,提出了一种计及配电网提前运行优化结果的SST统筹规划方法.首先,基于SST的稳态数学模型,研究了SST在双交流/交直流系统连接下,计及负荷与分布式电源的参数时序控制方法.其次,建立了融合配电网有功无功时序运行优化的SST双层规划模型,上层考虑SST的投资成本、环境效益和配电网年运行成本,对SST的安装位置和容量进行了规划;下层以配电网日运行成本最低为目标,进行时序多场景下SST协调配网中有功无功资源的日运行优化,并提出改进的主从式差分入侵杂草混合算法进行双层规划模型迭代求解.最后,采用改进的33节点配电系统进行仿真验证,结果表明:相较于考虑SST协调配电网单方面有功/无功运行的规划方法,所提方法的配网年综合成本分别减少91.1 k$和21.8 k$;相较规划前和单层规划方法,所提方法的配网年运行成本分别降低10.6 k$和92.7 k$,电压偏差分别减少25%和18%.所以,计及配网有功无功运行优化的SST双层规划方法,可以充分考虑协调主动配电网有功无功资源运行对SST配置规划的影响,提高系统运行的经济性和规划方案的可行性.     

配电网中分布式电源最优布置

基于放射状链式配电网连续解析模型和离散模型,研究了多台分布式电源装置接入系统对沿线电压和有功网损的影响.讨论了分布式电源装置安装在配电网中的优化方法以及分布式电源装置对配网电压分布的影响和其安装位置的限制.改进的最优布置算法克服了一般方法不能有效解决分布式电源装置的安装位置,以及因电压分布的要求对分布式电源安装位置产生的限制等缺点.算例表明,本文方法所求出的分布式电源最优接入位置,在满足系统电压分布情况下可有效改善有功网损.     

考虑电动汽车有序充电的配电网重构降损策略

随着电动汽车的快速发展,配电网中建设了大量的充电桩和充电站。由于电动汽车的充电行为具有潮汐效应,当大量电动汽车同时充电时将造成配电网中的线路重载,使得部分节点的电压过低。因此研究电动汽车的有序充电以及通过配电网重构改善潮流分布具有重要的意义。首先以配电网的负荷波动最小为目标优化分时电价策略,引导充电站和充电桩控制电动汽车的充电功率以优化负荷曲线,最后通过配电网重构策略改变配电网中的柔性开关从而转移潮流,提高电压质量。通过IEEE33节点算例验证,结果表明所提的有序充电和重构策略能够改善配电网的潮流分布,降低配电网的峰谷差和网损,提高配电网的电压质量。     

含分布式电源配电网单相接地故障测距研究

为解决含分布式电源(DG)配电网单相接地故障测距问题,对含DG配电网单相接地故障时故障区段上、下游母线电流、电压进行了分析,在对称分量法的基础上,提出了一种含DG的配电网单相接地故障测距算法.该方法首先建立配电网单相接地故障模型,获取故障前后变电站和DG出线电流、电压,对故障点发生在DG下游和上游分别进行分析,然后得到配电网单相接地故障的复合序网,最后利用故障区段电流、电压的各序分量计算得到故障距离.采用配电网IEEE 34节点模型进行仿真验证,仿真结果表明,该方法具有较高的测距精度.     

分布式发电对配电网静态电压分布的影响

基于放射状链式配电网络,研究了分布式电源并网后负荷节点的静态电压分布情况.首次建立了递减、递增和等腰三种典型负荷分布模型,并在此负荷分布模型基础上定量地研究了分布式电源并网后配电网的电压分布情况.讨论了分布式电源位置和容量的限制问题.结合仿真算例,考察不同位置和容量的分布式电源并网后配电线路的电压变化情况.研究表明,分布式电源的接入会起到电压支撑作用,但不恰当的接入位置和注入容量会造成电压越限和网损增加;因此必须进行合理的规划,使各负荷节点的静态电压稳定在允许范围内.